8

8. ПОЯСНИТЕ, КАК РАСПРЕДЕЛЯЕТСЯ НА ЗЕМЛЕ СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГИЯ. ДАЙТЕ ПОНЯТИЕ О НЕГЭНТРОПИИ СОЛНЕЧНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Солнечная энергия является единственным непосредственным регенеративным источником энергии. Все остальные регенеративные источники энергии нужно пересчитывать, в конечном счете, на солнечную энергию. Величина поверхностного солнечного излучения, падающнго на землю относительно постоянна, она указывается поэтому как «солнечная постоянная» и ее интенсивность составляет 1,348 Kw / м2.

Фактически поверхностное излучение ослабляется атмосферой Земли и частично рассеивается. В зависимости от географического положения и климатических условий, интенсивность непосредственного и диффузного распределения энергии имеют разные величины для определенного постоянного места.

Благодаря сочетанию сверхвысоких давлений и температур в центральной области Солнца происходят ядерные реакции, при которых выделяется огромное количество энергии. Среднее количество вырабатываемой при ядерных реакциях энергии в расчете на грамм вещества в секунду составляет 1,92 эрга. Часть этой энергии идет на поддержание в центральной области сверхвысоких температур, необходимых для ядерных реакций, а остальная излучается Солнцем в межпланетное пространство. Мощность общего излучения Солнца 3,83*10²⁶ Вт, из которых на Землю попадает около 2*10¹⁷ Вт, т. е. приблизительно одна двухмиллиардная часть. С 1 см² поверхности Солнца в 1 сек. излучается энергии 6000 Вт, или 6*10¹⁰ эрг/см² сек. Излучаемый Солнцем поток энергии уносит ежегодно 1,4*10¹³ т вещества. И хотя эта величина, по нашим понятиям, огромна, по сравнению с массой светила она ничтожна: потребуется невероятно огромное время, чтобы Солнце израсходовало на излучение энергии все свое вещество и, таким образом, перестало бы существовать. Но до такого состояния Солнце далеко - приблизительно 10 млрд. лет.

А. Б. Северный дает такое интересное сопоставление огромной мощности излучаемой Солнцем энергии с эффектом ее использования: "Ежесекундно теряемой Солнцем лучистой энергии достаточно, чтобы в течение часа растопить и довести до кипения 2,5 биллиона км³ льда, т. е. растопить слой льда вокруг Земли толщиной более 1000 км.

Исходящее из центральной области Солнца излучение, по мере движения к внешним сферам, перестраивается из коротковолнового в длинноволновое. Если в центре присутствуют обычные Х-лучи, гамма-излучение и рентгеновское, то в средних слоях солнечного шара преобладают ультрафиолетовые лучи, а в излучающей поверхности Солнца (в фотосфере) они оказываются трансформированными уже в волны светового диапазона излучения. В соответствии с диапазоном длин излучаемых поверхностью Солнца (фотосферой) электромагнитных волн ее температура принимается равной 5785 К или 5600 К.

Солнце генерирует и отпускает в космическое пространство два основных потока энергии - электромагнитное излучение, или солнечную радиацию, и корпускулярное излучение, или солнечный ветер. Энергетические потоки обладают высокой мощностью в пределах близко расположенных от светила космических тел. И, наоборот, до далеких от Солнца тел потоки энергии доходят сильно ослабленными, а потому их значение в энергетическом балансе планет становится меньшим. Тем не менее, тепловое поле поверхности всех планет Солнечной системы создается почти исключительно солнечной радиацией, так как приход эндогенной энергии планет к поверхности крайне незначителен и многими природоведами применительно к Земле игнорируется. Вот почему для планет внутренней группы - Меркурия, Венеры и Марса - значение солнечной энергии особенно велико. Для сравнения природных условий на этих планетах необходимо ознакомиться с мощностью потоков солнечной энергии и особенностью ее поглощения.

Тепловое излучение – наиболее распространенный в природе вид электромагнитного излучения. Оно совершается за счет энергии хаотического движения молекул в веществе, поэтому излучение и понижает температуру тела. Наряду с излучением происходит и поглощение теплоты, в результате температура тела поддерживается постоянной, в этом случае говорят, что тело находится в тепловом равновесии[1].

Жизнь на нашей планете возникла, существует и развивается за счет негэнтропии (противоположное энергии) солнечного излучения. Рост негэнтропии в биосфере оплачен ростом энтропии в космическом пространстве, и за счет этого достигается локальное уменьшение энтропии в актуальной для человека области[2].

[1] Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания. М.: ИВЦ «Маркетинг», 2000. С. 298.

[2] Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания. М.: ИВЦ «Маркетинг», 2000. С. 783.